[C++ Primer] 泛型算法

合集 - C++ Primer(11)

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10.[C++ Primer] 泛型算法2024-06-29

11.[C++ Primer] 关联容器2024-06-29

泛型算法

初识泛型

大多数算法定义在头文件algorithm中。标准库还在头文件numeric中定义了一组数值范型算法。
那些只接受一个单一迭代器来表示第二个序列的算法，都假定第二个序列至少与第一个序列一样长。
```
// v2中的元素数目应该至少与v1一样多
equal(v1.cbegin(), v1.cend(), v2.cbegin())
```
标准库算法对迭代器而不是容器进行操作，因此，算法不能（直接）添加或删除元素。

定制操作

可调用对象：对于一个对象或一个表达式，如果可以对其使用调用运算符，则称它为可调用的。即，如果e是一个可调用的表达式，则我们可以编写代码e(args)，其中args是一个逗号分隔的一个或多个参数的列表。

可调用对象主要有函数和函数指针、重载函数调用运算符的类、以及lambda表达式。

lambda表达式

一个lambda表达式表示一个可调用的代码单元，可以将其理解为一个未命名的内联函数。与任何函数类似，一个lambda具有一个返回类型、一个参数列表和一个函数体。但与函数不同，lambda可能定义在函数内部。具有如下形式：
```
[capture list](parameter list) -> return type { function body }
```
capture list lambda所在函数中定义的局部变量的列表

可以忽略参数列表和返回类型，但必须永远包含捕获列表和函数体
```
auto f = [] { return 32};
```
此例中，定义了一个可调用对象f，不接受参数，返回42。 lambda的调用方式与普通函数的调用方式相同，都是使用调用运算符：
```
cout << f() << endl;	// 打印42
```
一个lambda只有在其捕获列表中捕获一个它所在函数中的局部变量，才能在函数体中使用该变量。

当以引用方式捕获一个变量时，必须保证在lambda执行时变量是存在的。
默认情况下，如果一个lambda体包含return之外的任何语句，则编译器假定此lambda返回void。
标准库bind函数

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再探迭代器

标准库在头文件iterator还定义了额外的几种迭代器：
- 插入迭代器： 被绑定到一个容器上，可用来向容器插入元素，
- 流迭代器： 被绑定到输入或输出流上，可用来遍历所关联的IO流。
- 反向迭代器： 迭代器向后面移动而不是向前移动，除了forward_list之外的标准库容器都有反向迭代器。
- 移动迭代器：这些迭代器移动元素，而不是拷贝元素。
插入迭代器

有三种类型，差异在于元素插入的位置：
- back_inserter 创建一个使用push_back的迭代器。
- front_inserter 创建一个使用push_front的迭代器。
- inserter 创建一个使用insert的迭代器。
iostream迭代器

istream_iterator 要读取的类型必须定义了输入运算符>>，与读取数据流绑定，常见操作如下：

ostream_iterator 可以对任何具有输出运算符（<<运算符）的类型定义，当创建一个ostream_iterator迭代器时，可以提供（可选）第二参数，它是一个字符串，在输出每个元素后都会打印此字符串。此字符串必须是一个C风格字符串（即，一个字符串字面常量或一个指向以空字符结尾的字符数组的指针）。必须将ostream_iterator绑定到一个指定的流，不允许空的或表示尾后位置的ostream_iterator。